(57)【要約】【課題】従来のアクリル繊維の諸物性を損なうことなく、洗濯耐久性、持続性に優れた吸湿性能および抗菌性能を有するアクリル系繊維を提供する。【解決手段】下記式（１）で表される構造を含むフミン酸またはフミンを含有することを特徴とするアクリル系合成繊維。【化１】2005336621.tif 000009                                                  ・・・（１）前記式（１）で表される構造を含むフミン酸またはフミンとアクリロニトリルを含む紡糸溶液を凝固浴中へ吐出して湿式紡糸することを特徴とするアクリル系合成繊維の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表される構造を含むフミン酸またはフミンを含有することを特徴とするアクリル系合成繊維。
【化１】
2005336621.tif 000006
・・・（１）
【請求項２】
下記式（１）で表される構造を含むフミン酸またはフミンがアクリロニトリルにグラフト重合されてなることを特徴とするアクリル系合成繊維。
【化２】
2005336621.tif 000007
・・・（１）
【請求項３】
フミン酸またはフミンの含有量が繊維重量に対して０．１重量％以上２０重量％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のアクリル系合成繊維。
【請求項４】
吸湿性、抗菌性、消臭性または制電性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアクリル系合成繊維。
【請求項５】
下記式（１）で表される構造を含むフミン酸またはフミンとアクリロニトリルを含む紡糸溶液を凝固浴中へ吐出して湿式紡糸することを特徴とするアクリル系合成繊維の製造方法。
【化３】
2005336621.tif 000008
・・・（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸湿性、抗菌性、消臭性、制電性の機能性を併せ持つことから、健康・快適・安全・衛生に優れたアクリル系合成繊維に関する。かかるアクリル系合成繊維は、肌着、レッグ等の素材として最適であり、快適な生活環境の提供に寄与できる。
【背景技術】
【０００２】
生活文化の高度化に伴う環境の変化より、人間の生活・生理面において天然繊維のもつ親和感とも言うべき快適性を合成繊維に対しても求める要望が顕在化している。近年ではこのような要望に対応すべく、高機能性素材としての合成繊維の研究は著しい。
【０００３】
アクリル繊維は、染色性などに優れた特性を有するものの、天然繊維に比べ吸湿性が劣っている。従ってアクリル繊維の衣服は、水分の吸収性が悪い為、汗を吸収せず蒸れてしまい、不快に感じることがある。
【０００４】
上記の問題を解決すべく、アクリル系合成繊維への吸水性の付与については種々の検討がなされている。例えば、芯成分に吸水能を有するセルロースアセテートやセルロース、鞘成分がアクリル系重合体である芯鞘構造のアクリル系複合繊維繊維を提供する技術（特許文献１参照）、また、アクリル系繊維をヒドラジン処理で架橋させた後、ニトリル基にアミド基及びカルボキシル塩を導入する事で吸湿性を付与する技術（特許文献２）が開示されている。
【０００５】
しかし前記の方法は、生産能力の低下を余儀なくされたり、架橋や官能基導入の為の生産工程の複雑化が予想される。また従来のアクリル繊維が持つ風合いをはじめとする諸物性を損なう懸念がある。
【０００６】
一方、グラフト共重合によるフミン酸の改質は知られているが（非特許文献１参照）、アクリル系合成繊維をフミン酸により改質することは何ら開示されていない。
【特許文献１】特開２００３−８９９２４号公報
【特許文献２】特開平９−５９８７２号公報
【非特許文献１】山本真著、「グラフト共重合によるフミン酸の改質」、東京都立産業技術研究所研究報告第３号（２０００）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、生産能力の低下を伴わずに、吸湿性、抗菌性、消臭性、制電性を有するアクリル系合成繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
【０００９】
本発明のアクリル系合成繊維の一態様は、下記式（１）で表される構造を含むフミン酸またはフミンを含有するものである。
【００１０】
【化１】
2005336621.tif 000002
【００１１】
・・・（１）
また本発明のアクリル系合成繊維の他の態様は、前記式（１）で表される構造を含むフミン酸またはフミンがアクリロニトリルにグラフト重合されてなるものである。
【００１２】
本発明のアクリル系合成繊維の製造方法は、前記式（１）で表される構造を含むフミン酸またはフミンとアクリロニトリルを含む紡糸溶液を凝固浴中へ吐出して湿式紡糸するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アクリル繊維の持つ諸物性を損なうことなく、適度な吸湿性、優れた抗菌性、消臭性、制電性を有し、かつ十分な洗濯耐久性および持続性を有するアクリル系合成繊維が得られる。また、紡糸工程において凝固浴中に脱落する等の懸念は無く、安定した生産が可能である。従って、本発明により快適な肌着、レッグ等およびその他の分野の素材に好適なアクリル繊維を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のアクリル系合成繊維は、下記式（１）で表される構造を含む化合物であるフミン酸またはフミンを含有することを特徴とする。
【００１５】
【化２】
2005336621.tif 000003
【００１６】
・・・（１）
ここでいうフミン酸またはフミンとは、動植物の遺骸が分解されていく過程で生成するため土壌・水中に普遍的に存在する安定な天然有機物である。本発明で用いられるフミン酸またはフミンは、未利用天然資源として北海道を中心に国内５億トンの埋蔵量があると言われている安価な草炭(ピート)から０．５規定の水酸化ナトリウム水溶液にて浸漬・攪拌して得ることができる。
【００１７】
本発明のアクリル系合成繊維においては、４．５以上の吸湿率差(△ＭＲ)を得るため、また黄色ブドウ球菌等への抑制効果を期待する上でもアクリル系重合体に対し２〜３０重量％の量のフミン酸またはフミンを含有させることが好ましい。また、そうすることによって十分な消臭性、制電性も併せて得られる。
【００１８】
さらに、所望の高吸湿特性および抗菌性を繊維に付与するのには、製糸過程でのフミン酸またはフミンの脱落を低減させるため、フミン酸またはフミンにアクリロニトリルをグラフト重合することが好ましい。アクリロニトリルをグラフト重合させることにより、繊維を形成するアクリロニトリル系重合体に対して馴染みが良好になり、分子鎖の絡み合いも強くなるため、湿式紡糸溶液やその後の延伸浴、水洗浴中でフミン酸またはフミン成分の脱落が少なく、溶媒回収工程に悪影響を及ぼすことはない。
【００１９】
フミン酸またはフミンの含有率は、前述したとおり、アクリル系重合体に対し２〜３０重量％含有させることが好ましく、５〜２０重量％であることがより好ましい。フミン酸またはフミンの含有率が２重量％未満になると、吸湿性、抗菌性が劣る。また、３０重量％を越えると、製糸性に影響するため安定な生産が困難になる。
【００２０】
本発明において、フミン酸またはフミンとブレンドするアクリル系重合体は、特に限定されるものでないが、繊維形成性を有するアクリル系ポリマー、すなわちアクリロニトリルを８０重量％以上含有するアクリル系ポリマーおよびその共重合ポリマーなどを用いることができる。紡糸性、耐失透性、染色性などの観点から、アクリロニトリルを９０重量％以上含有し、共重合割合が１０重量％以下であるものが好ましい。
【００２１】
また、このアクリル系重合体における共重合成分には、例えばアクリル酸、メタクリル酸およびそれらの低級アルキルエステル類、イタコン類、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン、塩化ビニリデンなどのビニル系化合物の他に、ビニルスルホン酸、アクリルスルホン酸、メタクリルスルホン酸、パラスチレンスルホン酸などの不飽和スルホン酸およびそれらの塩類などの酸性モノマー類の同種または異種を用いることができる。
【００２２】
アクリル系重合体は、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどの有機溶剤中で適宜重合または溶解し、ポリマー濃度が１０〜２５重量％の紡糸溶液にするのが望ましい。
【００２３】
紡糸方法は、通常の湿式紡糸、乾湿式紡糸などが好ましく、また凝固浴に用いられる溶媒は有機溶媒系のジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキサイドや無機溶媒系の硝酸、ロダン塩、塩化亜鉛などの水溶液が好ましい。中でもジメチルスルホオキサイトが好ましい。その後延伸、水洗工程を経て油剤を付与するが、後の乾燥工程で単繊維間の接着防止効果が強い油剤が好ましく、また一般的に水洗工程で用いられているバイブロ水洗機を用い油剤を付与すると単繊維間に均一に付着するのでより好ましい。
【００２４】
油剤付与後に熱風乾燥機にて乾燥緻密化を促進した後、吸湿成分の固着安定化を図る上でも最終製品ができる何れかの工程で湿熱処理を実施すると、さらに吸湿特性値が向上する。この熱処理温度は９０℃〜２００℃、好ましくは１４０℃〜１６０℃、時間は１分〜３０分である。
【実施例】
【００２５】
実施例における特性値の測定方法は、以下のとおりである。
【００２６】
＜吸湿率差；△ＭＲ＞
原綿約１ｇの試験片を３枚採取する。試験片を重さが既知の秤量瓶に入れ６０℃に設定した熱風乾燥機に蓋をとって３０分間予備乾燥を行う。予備乾燥後、２０℃×６５％ＲＨに設定した恒温恒湿機内で２４時間調湿する。秤量瓶の蓋をした後、恒温恒湿機から取り出しただちに重量を測り秤量瓶の重量を差し引き試験片の重量を算出する（小数点以下４桁。これをＷ１とする）。次に３０℃×９０％ＲＨに設定した恒温恒湿機内で秤量瓶の蓋をとって２４時間調湿する。
【００２７】
秤量瓶の蓋をした後、恒温恒湿機から取り出しただちに重量を測り秤量瓶の重量を差し引き試験片の重量を算出する（小数点以下４桁。これをＷ２とする）。１０５℃で２時間熱風乾燥機で秤量瓶の蓋を取り乾燥し乾燥後、直ちに秤量瓶の蓋をした後、デシケータの中に入れて室温で３０分間放冷する。
【００２８】
その後、デシケータから秤量瓶を取り出し重量を測り、秤量瓶の重量を差し引き試験片の絶重量乾重量を求める（小数点４桁。これをＷ３とする）。
【００２９】
このように求めた絶乾前後の試験片の重さから次の式によって２０℃×６５％ＲＨと３０℃×９０％ＲＨの吸湿率差（△ＭＲ）を算出し３枚の平均値で表す（小数点以下１桁まで）。
【００３０】
△ＭＲ＝ＭＲ２−ＭＲ１
ＭＲ１（％）＝１００×（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ３
ＭＲ２（％）＝１００×（Ｗ２−Ｗ３）／Ｗ３
＜抗菌性評価＞
アクリル繊維を用いて、黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）に対する抗菌性試験を行った。試験方法は、ＪＩＳ  Ｌ１９０２−９８に準拠した。なお、各原糸はＪＩＳ  Ｌ０２１７に準拠した洗濯を１０回行った。
【００３１】
実施例１、２、３
フミン酸として草炭より抽出したものを用いた。このフミン酸をジメチルスルホキサイド（ＤＭＳＯ）に溶解し、アクリロニトリル（ＡＮ）をフミン酸に対して２４％、メチルメタクリレートをフミン酸に対して６％入れ、シュウ酸二水和物、過硫酸アンモニウム、純水、ドデシルメルカプタンを入れ、５５℃で１１時間重合することでグラフトポリマー作製した。ＡＮ／アクリル酸メチル（ＭＥＡ）／メタクリルスルホン酸ナトリウム（ＳＭＡＳ）＝９５．５／４．２／０．３（モル比）からなるアクリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液にフミン酸がそれぞれ５重量％、１０重量％、２０重量％となるようにグラフトポリマを混ぜ、５７％ＤＭＳＯ溶液を作製した。得られた溶液を紡糸溶液として湿式紡糸を実施した。その後、延伸、水洗し、油剤を付与した後、１６０℃の熱風乾燥で乾燥緻密化し、再び油剤付与した後、捲縮をかけ、乾燥した。
【００３２】
比較例１
ＡＮ／ＭＥＡ／ＳＭＡＳ＝９５．５／４．２／０．３（モル比）からなるアクリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸溶液(５７％ＤＭＳＯ溶液)として、湿式紡糸を実施した。その後、延伸、水洗し、油剤を付与した後、１６０℃の熱風乾燥で乾燥緻密化し、油剤を付与した後、捲縮をかけ、乾燥した。
【００３３】
比較例２
コントロールとして綿を比較例２とする。
【００３４】
【表１】
2005336621.tif 000004
【００３５】
【表２】
2005336621.tif 000005